KR100649435B1 - 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치 - Google Patents

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이왕준
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웅진쿠첸 주식회사
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Abstract

본 발명은 1석식 전압 공진형 유도 가열 장치의 스위칭 오프-시간이 가변 되도록 하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 인버터 회로의 공진 전압 발생을 위한 구동 신호의 입력에 따라 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부; 상기 발진부로부터 스위칭 온 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터의 상기 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 상기 인버터 회로에 공진 전압 제어 신호를 출력하는 공진 전압 제어부; 및 상기 발진부로부터 스위칭 오프 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터 출력된 공진 전압이 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압 이상 동안 상기 발진부로 입력되는 상기 구동 신호를 싱크하도록 상기 발진부에 발진 제어 신호를 출력하는 발진 신호 제어부를 포함한다. 따라서, 가열부하에 따라 다르게 발생하는 공진 전압을 충분히 유지할 수 있도록 스위칭 오프 시간을 가변할 수 있는 장점이 있다.
유도 가열, 공진 전압, 오프시간 가변

Description

유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치{Apparatus for varying power switching off time of induction heating device}
도 1 은 일반적인 인버터 회로를 갖는 유도가열 조리기의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치를 나타낸 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 스위칭 오프 시간 가변 장치의 제 1 실시예를 상세하게 나타낸 전기 회로도.
도 4 는 스위칭 오프 시간 가변에 따른 발진 신호 및 공진 전압의 파형을 나타낸 파형도.
도 5 는 본 발명에 따른 스위칭 오프 시간 가변 장치의 제 2 실시예를 상세하게 나타낸 전기 회로도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100: 상용 전원 200: 정류부
300: 필터부 400: 워킹 코일
410: 공진 커패시터 500: 전압전류 보상부
510: 전압전류 비교부 600: 마이크로 프로세서
700: 인버터 회로 제어부 710: 발진부
711: 제 1 비교기 720: 전력소자 구동부
730: 전력소자 740: 공진 전압 제어부
741: 제 1 비교기 750: 발진 신호 제어부
751: 제 3 비교기
유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1석식 전압 공진형 유도 가열 장치의 스위칭 오프-시간이 가변 되도록 하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유도 가열 장치는 워킹 코일에 인가되는 상용 직류 전압을 스위칭하고, 상기 상용 직류 전압이 턴-오프되었을 경우 발생하는 역기전력이 상기 워킹 코일에 강력한 자계를 형성함으로써, 상기 워킹 코일 상에 안착 된 자성체 용기를 가열시켜 음식물 등을 조리하는 장치이다.
도 1은 일반적인 유도가열 조리기의 인버터 회로를 나타낸 도면으로서 인버터 회로(41)는 스위치 소자를 스위칭 구동시킴으로써 생성되는 고출력 전압을 이용하여 자성체 용기 및 이 자성체 용기에 담긴 조리물이 유도가열을 통해 조리되도록 한다.
이러한 인버터 회로(41)는 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 워킹코일에 전 원을 인가함으로써 열이 공급되도록 하는데 기본적인 구성은 다음과 같다.
통상의 교류 전원이 공급되는 교류 전원부(10)와, 상기 교류 전원을 정류하는 정류부(20)와, 상기 정류부(20)에서 정류된 전원을 필터링하는 필터부(30)와, 상기 필터부(30)에서 필터링된 전원을 인가받아 스위칭 구동됨에 따라 상기 코일에 고출력의 전원을 인가하는 스위칭부(40)를 포함하여 구성된다.
또한, 인버터회로(41)를 제어하는 인버터회로 제어부(81)는 교류 전압부(10)와 연결되어 인버터회로(41)로 입력되는 전압의 변동분을 검출하는 입력 전압 검출부(50)와, 상기 입력전압의 변동분에 따라 스위칭부(40)를 구동시키는 구동펄스의 주파수를 가변시키는 주파수 발진부(60)와, 이 주파수 발진부(60)에서 발생된 구동펄스를 스위칭부(40)로 전달하여 스위칭 동작이 이루어지도록 하는 전력소자 구동부(80)를 포함하여 구성된다.
이러한 유도 가열 방식을 이용한 장치는 대표적으로 1석식 공진형과 2석식의 하프-브리지 방식을 사용하고, 1석식 공진형의 유도 가열 장치는 전력소자 구동부가 하나로 구성되고, 2석식인 하프-브리지 방식은 전력소자 구동부가 상측과 하측으로 구성되어 상측 출력부와 하측 출력부가 교대로 출력된다.
또한, 최근에는 2석식 하프-브리지 형 유도가열 장치에 사용되는 하프-브리지 전용소자(IC)를 활용하여 1석식 공진형 유도가열 장치에 적용한 방식이 제안되고 있다.
이렇게 유도 가열 장치에서 전용소자를 사용하는 이유는 공진형 유도가열 장치의 발진부 구성에서 가장 중요한 요소로서 발진 위상이 워크코일과 공진 커패시 터의 병렬 조합에 의해 결정되는 공진시정수에 따라 자동적으로 이루어져야 하고, 비록 워크코일의 L값과 공진 커패시터의 C값이 일정하다고 하더라도, 부하(조리용기)의 상태(재질, 높낮이, 밑면적, 온도 등)에 따라 공진 Q값과 공진시정수가 수시로 변하기 때문이다.
한편, 이러한 유도 가열 장치의 출력을 제어하는 방법은 유도 가열 장치의 공진회로 양단으로부터 위상차 신호를 검출하는 위상 검출수단을 이용하여 출력을 제어하는 방법으로써, 공진 시정수와 발진수단의 발진 타이밍을 동기화하여 상기 위상 검출수단에서 검출한 상기 위상차 신호를 이용하여 발진수단이 지속적으로 발진 되도록 트리거(TRIGGER) 신호를 공급한다.
그러나 위상차 신호를 이용한 발진은 외부(즉, 스타트 신호 발생수단)로부터 트리거 신호를 받아야만 발진을 하며, 매 발진 주기마다 상기 트리거 신호를 공급받지 못하는 경우 공진 시정수와 발진수단의 발진 타이밍이 동기화되지 못하여 발진이 중단되는 문제점이 있다.
또한, 트리거 신호를 공급하는 과정에서 노이즈 등으로 인한 고전압이 발생하는 경우 게이트 파형의 변형으로 전력 소자가 파손되는 문제점이 있다.
또한, 전력 소자는 코일이 열원으로서 동작되도록 구동 전원의 공급 여부를 결정하는 소자로서, 상기 전력 소자의 스펙에 따라 양단에 걸리는 전압을 견디는 내압이 한정된다. 따라서 종래의 가열 부하의 변동을 고려하지 않고 일정한 구동 펄스를 인가함으로써 전력 소자의 내압 초과로 인한 파손이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 조리용기의 부하가 일정한 전기 밥솥과는 다르게 다양한 크기의 조리용기를 사용하는 유도가열 조리기의 경우 각 조리용기의 부하 변동에 따른 공진 전압의 제어가 어려워 전력 소자가 파손하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 유도 가열을 이용한 조리기에 있어서 조리기의 부하 변동에 따라 공진 파형도 다르게 발생하도록 스위칭 오프 시간을 가변하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조리용기를 가열하기 위하여 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도 가열 장치에 있어서, 상기 인버터 회로의 공진 전압 발생을 위한 구동 신호의 입력에 따라 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부; 상기 발진부로부터 스위칭 온 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터의 상기 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 상기 인버터 회로에 공진 전압 제어 신호를 출력하는 공진 전압 제어부; 및 상기 발진부로부터 스위칭 오프 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터 출력된 공진 전압이 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압 이상 동안 상기 발진부로 입력되는 상기 구동 신호를 싱크하도록 상기 발진부에 발진 제어 신호를 출력하는 발진 신호 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은 조리용기를 가열하기 위하여 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도 가열 장치에 있어서, 상기 인버터 회로의 공진 전압 발생을 위한 구동 신호의 입력에 따라 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부; 상기 발진부로부터 출력된 상기 스위칭 온/오프 제어 신호에 따라 전력소자를 턴-온/턴-오프하기 위한 제어 신호를 출력하는 전력소자 구동부; 상기 전력소자 구동부로부터 턴-온 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터의 상기 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 상기 인버터 회로에 공진 전압 제어 신호를 출력하는 공진 전압 제어부; 및 상기 전력소자 구동부로부터 턴-오프 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터 출력된 공진 전압이 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압 이상 동안 상기 발진부로 입력되는 상기 구동 신호를 싱크하도록 상기 발진부에 발진 제어 신호를 출력하는 발진 신호 제어부를 포함한다.
또한, 상기 발진부는 상기 구동 신호와 상기 발진 신호 제어부로부터의 상기 발진 제어 신호가 (+)입력단에 연결되고, 미리 설정된 기준 전압이 (-)입력단에 연결되어 상기 구동 신호 및 상기 발진 제어 신호를 상기 기준 전압과 비교하여 상기 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 제 1 비교기; 및 상기 제 1 비교기의 (+)입력단에 캐소드가 연결되고, 상기 제 1 비교기의 (-)입력단에 애노드가 연결되어 상기 (+)입력단과 (-)입력단의 전압 차이에 따라 차폐되는 다이오드를 포함한다.
또한, 상기 공진 전압 제어부는 미리 설정된 기준 전압이 (+)입력단에 연결되고, 상기 발진부로부터의 상기 스위칭 온/오프 제어 신호가 (-)입력단에 연결되어 상기 스위칭 온/오프 제어 신호를 상기 기준 전압과 비교하여 상기 공진 전압 제어 신호를 출력하는 제 2 비교기를 포함한다.
또한, 상기 제 2 비교기는 상기 기준 전압보다 높은 스위칭 온 제어 신호가 입력된 경우 출력단이 싱크되도록 하고, 상기 기준 전압보다 낮은 스위칭 오프 제어 신호가 입력된 경우 출력단이 오픈되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발진 신호 제어부는 미리 설정된 기준 전압이 (+)입력단에 연결되고, 상기 인버터 회로로부터 발생되는 상기 공진 전압이 (-)입력단에 연결되어 상기 공진 전압을 상기 기준 전압과 비교하여 상기 발진 제어 신호를 출력하는 제 3 비교기를 포함한다.
또한, 상기 제 3 비교기는 상기 기준 전압보다 높은 공진 전압이 입력된 경우 출력단이 싱크되도록 하고, 상기 기준 전압보다 낮은 공진 전압이 입력된 경우 출력단이 오픈되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
(제 1 실시예)
도 2는 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에서, 유도 가열 장치는 통상의 교류 전원이 공급되는 교류 전원부(100)와, 상기 교류 전원을 정류하는 정류부(200)와, 정류부(200)에서 정류된 전원을 필터링하는 필터부(300)와, 필터부(300)에서 필터링된 전원을 인가받아 스위칭 구동됨에 따라 공진 전압을 발생하는 워킹 코일(400) 및 공진 커패시터(410)를 포함하 는 인버터 회로와 전원의 입력 전압 크기 또는 전류의 크기에 따라 전압을 보상하는 전압 제어 신호와 전류를 보상하기 위한 전류 제어 신호를 발생하는 전압전류 보상부(500)와 전압전류 보상부(500)로부터 발생된 신호를 비교하여 입력 전원에 따른 가변 제어 신호를 출력하는 전압 전류 비교부(510)와, 유도 가열 장치의 전반적인 동작을 제어하고, 상기 인버터 회로의 스위칭 동작을 위한 구동 신호를 출력하는 마이크로 프로세서(600)와, 상기 인버터 회로가 스위칭 되도록 제어하는 인버터 회로 제어부(700)를 포함한다.
또한, 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간이 가변되도록 제어하는 인버터 회로 제어부(700)는 마이크로프로세서(500)로부터 인버터 회로가 동작되도록 구동 신호(Vcon)를 입력받아 전력소자(730)의 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부(710)와, 발진부(710)의 스위칭 온/오프 제어 신호에 따라 전력소자(730)를 구동하기 위한 제어 신호를 출력하는 전력소자 구동부(720)와, 전력소자(730)가 온(ON)되는 시간 동안 상기 인버터 회로의 공진 전압이 로우 레벨을 유지하도록 하는 공진 전압 제어부(740)와, 상기 인버터 회로부로부터 공진 전압이 발생되는 동안 발진부(710)의 상기 스위칭 온/오프 제어 신호 출력을 방지하는 발진 신호 제어부(750)를 포함한다.
도 3은 도 2의 스위칭 오프 시간 가변을 위한 인버터 회로 제어부(700)의 상세한 구성을 나타낸 전기 회로도로서, 도 2 및 도 3을 참조하여 스위칭 오프 시간 가변을 위한 인버터 회로 제어부(700) 구성을 더욱 상세하게 설명한다.
인버터 회로 제어부(700)는 상술한 바와 같이, 발진부(710)와, 전력소자 구 동부(720)와, 전력소자(730)와, 공진 전압 제어부(740)와, 발진 신호 제어부(750)를 포함한다.
발진부(710)는 조리용기를 가열하기 위한 워킹 코일(400)로 인가되는 상용 전류 전압이 온/오프 스위칭 되도록 발진 신호를 출력하는 구성으로 제 1 비교기(711)와, 다이오드(D1)와, 기준전압 설정용 저항 R1 및 저항 R2를 포함한다.
제 1 비교기(711)는 전압 전류 비교부(510) 또는 마이크로 프로세서(600)로부터 출력되는 구동 신호(Vcon)와 R1 저항과 R2 저항의 분압으로 설정되는 기준전압과의 비교 결과에 따라 상기 인버터 회로부의 스위칭 동작을 구동시키는 발진 신호를 생성한다.
또한, 제 1 비교기(711)의 (+)입력단은 전압 전류 비교부(510) 또는 마이크로프로세서(600)로부터 출력되는 구동 신호(Vcon)가 입력되도록 전압 전류 비교부(510) 및 마이크로 프로세서(600)의 출력단과 연결되고, 동시에 후술하는 발진 신호 제어부(750)의 출력단과 연결되어 발진 신호 제어부(750)로부터 출력되는 발진 제어 신호가 입력되도록 한다.
또한, 제 1 비교기(711)의 (-)입력단에는 Vcc단에 저항 R1과 저항 R2가 직렬 연결된 기준전압 회로가 연결되고, 저항 R2에 걸리는 전압이 기준 전압으로 상기 (-)입력단에 연결되고, 제 1 비교기(711)의 출력단은 전력소자(730)를 구동하기 위한 전력소자 구동부(720)의 입력단과 접속되어 스위칭 온/오프 제어 신호(V1)를 출력한다.
또한, 다이오드(D1)는 제 1 비교기(711)의 (+)입력단에 캐소드가 연결되고, 상기 기준전압이 입력되는 (-)입력단에 애노드가 연결되어 상기 (+)입력단으로 입력되는 구동 신호(Vcon)와 (-)입력단의 기준전압의 차이에 따라 차폐된다.
공진 전압 제어부(740)는 발진부(710)로부터 전력소자(730)를 턴-온되도록 하는 스위칭 온 제어 신호가 출력되는 동안 상기 인버터 회로로의 공진 전압(Vce)을 싱크(Sink)하는 구성으로 제 2 비교기(741)와 기준 전압 설정용 저항 R3 및 저항 R4를 포함한다. 여기서 싱크는 출력이 GND 상태로 되어 외부의 전원을 받아들이는 것으로 출력이 0(GND)인 상태이다.
제 2 비교기(741)는 발진부(710)로부터 출력되는 발진 신호와 저항 R3과 저항 R4의 분압으로 설정되는 기준 전압과의 비교 결과에 따라 공진 전압 제어부(740)와 상기 인버터 회로부를 오픈되도록 하거나 상기 인버터 회로부의 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 공진 전압 제어 신호(V2)를 출력한다.
또한, 제 2 비교기(741)의 (+)입력단은 Vcc단에 저항 R3과 저항 R4가 직렬 연결된 기준전압 회로가 연결되고, 저항 R4에 걸리는 전압이 기준 전압으로써 상기 (+)입력단에 공급된다.
또한, 제 2 비교기(741)의 (-)입력단에는 발진부(710)로부터 출력되는 스위칭 온/오프 제어 신호가 입력되도록 발진부(710)의 출력단과 연결되고, 제 2 비교기(741)의 출력단은 상기 인버터 회로와 접속하여 발진부(710)의 스위칭 온/오프 제어 신호에 따라 공진 전압(Vce)의 싱크 여부를 제어하기 위한 공진 전압 제어 신호(V2)를 출력한다.
즉 제 2 비교기(741)는 발진부(710)로부터 스위칭 온 제어 신호를 검출한 경 우 저항 R3 및 저항 R4에 의한 상기 기준 전압보다 높은 것으로 판단하여 출력단은 상기 인버터 회로부로부터 발생되는 공진 전압(Vce)을 싱크하고, 발진부(710)로부터 스위칭 오프 제어 신호를 검출한 경우 저항 R3 및 저항 R4에 의한 상기 기준 전압보다 낮은 것으로 판단하여 출력단은 상기 인버터 회로부와 오픈(Open)된다.
발진 신호 제어부(750)는 상기 인버터 회로부로부터 출력된 공진 전압(Vce)이 미리 설정된 기준 전압보다 높은 시간 동안 발진부(710)로 입력되는 구동 신호(Vcon)를 싱크(Sink)하는 구성으로 제 3 비교기(751)와 기준 전압 설정용 저항 R3 및 저항 R4를 포함한다.
제 3 비교기(751)는 인버터 회로부로부터 출력되는 공진 전압(Vce)과 저항 R5와 저항 R6의 분압으로 설정되는 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압과의 비교 결과에 따라 발진부(710)와 발진 신호 제어부(750)를 오픈되도록 하거나 발진부(710)로 입력되는 구동 신호(Vce)를 싱크(Sink)하도록 하는 발진 제어 신호(V3)를 출력한다.
또한, 제 3 비교기(751)의 (+)입력단은 Vcc단에 저항 R5와 저항 R6이 직렬 연결된 영-전압 판단용 기준전압 회로가 연결되고, 저항 R6에 걸리는 전압(예를 들면, 0.7V ∼ 1.0V)이 기준 전압으로써 상기 (+)입력단에 공급된다.
또한, 제 3 비교기(751)의 (-)입력단에는 인버터 회로부로부터 출력되는 공진 전압(Vce)가 입력되도록 인버터 회로부와 연결되고, 제 3 비교기(751)의 출력단은 발진부(710)의 (+)입력단과 접속하여 공진 전압(Vce)이 상기 영-전압 판단용 기준 전압을 초과하는지 여부에 따라 발진부(710)로 입력되는 구동 신호(Vcon)의 싱 크 여부를 제어하기 위한 발진 제어 신호(V3)를 출력한다.
즉 제 3 비교기(751)는 인버터 회로부로부터 검출한 공진 전압(Vce)이 저항 R5 및 저항 R6에 의한 상기 영-전압 판단용 기준 전압보다 높은 경우 출력단을 통해 발진부(600)로 입력되는 구동 신호(Vcon)를 싱크하도록 하고, 인버터 회로부로부터 검출한 공진 전압(Vce)이 저항 R5 및 저항 R6에 의한 상기 영-전압 판단용 기준 전압보다 낮은 경우 출력단은 발진부(710)의 (+)입력단과 오픈(Open)된다.
다음은 발진부(710)의 스위칭 온/오프 제어 신호 출력에 따른 동작을 설명한다.
(초기상태)
인버터 회로의 구동을 위한 입력이 없는 상태로 구동 신호(Vcon)의 입력이 없어 발진부(710)의 출력도 없는 상태이다. 따라서 발진부(710)의 출력단은 스위칭 오프와 같은 로우 레벨의 신호가 출력되고, 인버터 회로부에도 공진 전압이 발생하고 있지 않다.
또한, 발진부(710)의 출력이 로우 레벨을 유지하므로 공진 전압 제어부(740)의 출력도 오픈 상태를 유지하고, 발진 신호 제어부(750)도 공진 전압(Vce)의 발생이 없으므로 오픈 상태를 유지한다.
(스위칭 온)
인버터 회로의 구동을 위한 구동 신호(Vcon)가 발진부(710)에 입력되어 발진부(710)의 출력이 스위칭 온 신호를 출력하면, 발진부(710)의 출력단은 하이 레벨을 유지한다.
발진부(710)의 출력이 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하면 공진 전압 제어부(740)의 출력은 로우 레벨이 되어 스위칭 온 시간 동안 인버터 회로부에서 발생하는 공진 전압(Vce)을 싱크하게 된다.
이때 발진 신호 제어부(750)는 아직 인버터 회로부에서 공진 전압(Vce)이 발생하지 않고 또한, 노이즈 등으로 인하여 인버터 회로부로부터 공진 전압(Vce)이 발생하여도 공진 전압 제어부(740)에서 발생된 공진 전압(Vce)을 싱크하여 발진 신호 제어부(750)는 오픈 상태를 유지한다.
(스위칭 오프)
인버터 회로의 구동을 위한 구동 신호(Vcon)에 따라 발진부(710)의 출력이 스위칭 오프 신호를 출력하면, 발진부(710)의 출력단은 로우 레벨을 유지한다. 즉 인버터 회로는 공진을 시작한다.
발진부(710)의 출력이 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하면 공진 전압 제어부(740)의 출력도 변하여 공진 전압 제어부(740)는 오픈 상태가 된다.
이때 인버터 회로부로부터 공진 전압(Vce)이 발생하여 워킹 코일(400)을 가열하며, 발진 신호 제어부(750)는 영-전압 판단용 기준 전압 이상 발생한 공진 전압에 의해 로우 레벨의 신호를 출력함으로써 발진부(710)로 입력되는 구동 신호(Vcon)를 싱크하게 된다.
또한, 발진 신호 제어부(750)는 공진 전압(Vce)이 영-전압 판단용 기준 전압을 초과하는 동안 구동 신호(Vcon)를 싱크하고, 공진 전압(Vce)이 상기 영-전압 판단용 기준 전압 미만으로 떨어지면 발진부(710)와 오픈되어 발진부(710)에 구동 신 호(Vcon)가 입력되도록 한다.
도 4는 스위칭 오프 시간 가변에 따른 발진 신호 및 공진 전압의 파형을 나타낸 파형도이다. 도 3 및 도 4에서, 발진부(710)로부터 스위칭 온 신호(T1)가 출력되는 시간 동안 공진 전압 제어부(740)는 공진 전압(Vce)을 싱크하여 0V를 유지한다.
또한, 발진부(710)로부터 스위칭 오프 신호(T2)가 출력되는 시간 동안 발진 신호 제어부(750)는 공진 전압이 영-전압 판단용 기준 전압 이하로 떨어질 때까지 발진부(710)로 입력되는 구동 신호(Vcon)를 싱크하여 가열 부하에 따라 다르게 발생된 공진 시간을 충분히 확보할 수 있도록 한다.
또한, 다음 스위칭 온 신호(T3)가 출력되는 시간 동안 공진 전압 제어부(740)는 공진 전압(Vce)을 싱크하고, 가열 부하에 따라 차등적으로 발생된 공진 전압(Vce)에 따라 스위칭 오프 신호(T4)가 가변될 수 있다.
따라서, 충분한 공진 전압이 발생하도록 구동 신호(Vcon)의 입력을 제어함으로써 가열 부하의 변동에 따른 스위칭 오프 시간을 충분히 보장할 수 있게 된다.
(제 2 실시예)
도 5는 본 발명에 따른 스위칭 오프 시간 가변 장치의 제 2 실시예를 상세하게 나타낸 전기 회로도이다.
도 5에서, 제 1 실시예와 제 2 실시예의 차이점은 공진 전압 제어부(740)의 입력단이 전력소자 구동부(720)의 출력단과 접속한 것으로 전력소자(730)를 구동하 기 위한 제어 신호를 공진 전압 제어부(740)의 입력신호로 사용한다.
즉 전력소자(730)를 구동하기 위하여 전력소자 구동부(720)로부터 출력되는 턴-온/턴-오프신호를 공진 전압 제어부(740)로 인가함으로써, 공진 전압 제어부(740)가 전력소자(730)의 턴-온되는 동안 인버터 회로부로부터 발생되는 공진 전압(Vce)을 싱크하고, 전력소자(730)가 턴-오프 되는 동안 인버터 회로부와 오픈상태를 유지하도록 한다.
또한, 본 실시예에서는 도시하지 않았으나 발진 신호 제어부(750)의 출력단을 발진부(710)의 출력단과 전력소자 구동부(720)의 입력단 사이에 접속하여 발진부(710)로부터 출력되는 스위칭 온/오프 제어 신호를 싱크하도록 하는 변경하는 구성도 당업자에게 있어서 용이하게 실시할 수 있는 것은 자명할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 가열부하에 따라 다르게 발생하는 공진 전압을 충분히 유지할 수 있도록 스위칭 오프 시간을 가변할 수 있는 장점이 있다.
또한, 충분한 공진 시간을 확보함으로써, 전력소자의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 조리용기를 가열하기 위하여 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도 가열 장치에 있어서,
    상기 인버터 회로의 공진 전압 발생을 위한 구동 신호의 입력에 따라 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부;
    상기 발진부로부터 스위칭 온 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터의 상기 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 상기 인버터 회로에 공진 전압 제어 신호를 출력하는 공진 전압 제어부; 및
    상기 발진부로부터 스위칭 오프 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터 출력된 공진 전압이 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압 이상 동안 상기 발진부로 입력되는 상기 구동 신호를 싱크하도록 상기 발진부에 발진 제어 신호를 출력하는 발진 신호 제어부를 포함하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  2. 조리용기를 가열하기 위하여 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도 가열 장치에 있어서,
    상기 인버터 회로의 공진 전압 발생을 위한 구동 신호의 입력에 따라 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 발진부;
    상기 발진부로부터 출력된 상기 스위칭 온/오프 제어 신호에 따라 전력소자 를 턴-온/턴-오프하기 위한 제어 신호를 출력하는 전력소자 구동부;
    상기 전력소자 구동부로부터 턴-온 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터의 상기 공진 전압을 싱크(Sink)하도록 상기 인버터 회로에 공진 전압 제어 신호를 출력하는 공진 전압 제어부; 및
    상기 전력소자 구동부로부터 턴-오프 제어 신호가 출력된 경우 상기 인버터 회로로부터 출력된 공진 전압이 영-전압(Zero-Volt) 판단용 기준 전압 이상 동안 상기 발진부로 입력되는 상기 구동 신호를 싱크하도록 상기 발진부에 발진 제어 신호를 출력하는 발진 신호 제어부를 포함하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발진부는 상기 구동 신호와 상기 발진 신호 제어부로부터의 상기 발진 제어 신호가 (+)입력단에 연결되고, 미리 설정된 기준 전압이 (-)입력단에 연결되어 상기 구동 신호 및 상기 발진 제어 신호를 상기 기준 전압과 비교하여 상기 스위칭 온/오프 제어 신호를 출력하는 제 1 비교기; 및
    상기 제 1 비교기의 (+)입력단에 캐소드가 연결되고, 상기 제 1 비교기의 (-)입력단에 애노드가 연결되어 상기 (+)입력단과 (-)입력단의 전압 차이에 따라 차폐되는 다이오드를 포함하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공진 전압 제어부는 미리 설정된 기준 전압이 (+)입력단에 연결되고, 상기 발진부로부터의 상기 스위칭 온/오프 제어 신 호가 (-)입력단에 연결되어 상기 스위칭 온/오프 제어 신호를 상기 기준 전압과 비교하여 상기 공진 전압 제어 신호를 출력하는 제 2 비교기를 포함하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 비교기는 상기 기준 전압보다 높은 스위칭 온 제어 신호가 입력된 경우 출력단이 싱크(Sink)되도록 하고, 상기 기준 전압보다 낮은 스위칭 오프 제어 신호가 입력된 경우 출력단이 오픈(Open)되도록 하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 발진 신호 제어부는 미리 설정된 기준 전압이 (+)입력단에 연결되고, 상기 인버터 회로로부터 발생되는 상기 공진 전압이 (-)입력단에 연결되어 상기 공진 전압을 상기 기준 전압과 비교하여 상기 발진 제어 신호를 출력하는 제 3 비교기를 포함하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 3 비교기는 상기 기준 전압보다 높은 공진 전압이 입력된 경우 출력단이 싱크되도록 하고, 상기 기준 전압보다 낮은 공진 전압이 입력된 경우 출력단이 오픈되도록 하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 가변 장치.
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